湖南省湘潭市汾水中學2022年高三物理摸底試卷含解析

湖南省湘潭市汾水中學2022年高三物理摸底試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.地面附近處的電場的電場線如圖所示，其中一條方向豎直向下的電場線上有a、b兩點，高度差為h．質(zhì)量為m、電荷量為﹣q的檢驗電荷，從a點由靜止開始沿電場線運動，到b點時速度為．下列說法中正確的是（）A．質(zhì)量為m、電荷量為+q的檢驗電荷，從a點由靜止起沿電場線運動到b點時速度為2B．質(zhì)量為m、電荷量為+2q的檢驗電荷，從a點由靜止起沿電場線運動到b點時速度為C．質(zhì)量為m、電荷量為﹣2q的檢驗電荷，從a點由靜止起沿電場線運動到b點時速度仍為D．質(zhì)量為m、電荷量為﹣2q的檢驗電荷，在a點由靜止開始釋放，點電荷將沿電場線在a、b兩點間來回運動參考答案：D【考點】電勢差與電場強度的關系；電場線．【分析】粒子在電場力與重力共同做功下，導致重力勢能、電勢能與動能間相互轉化，但它們的之和不變．電場力做功，導致電勢能變化；重力做功，導致重力勢能變化．【解答】解：A、從a到b的過程中，運用動能定理，對﹣q：﹣﹣﹣﹣①對于q：﹣﹣﹣﹣②①②兩式相加化簡得，故A錯誤．B、對+2q運用動能定理：﹣﹣﹣﹣③由①③得，故B錯誤．C、對﹣2q運用動能定理：﹣﹣﹣﹣④由①④化簡得，故C錯誤．D、由以上分析可知，到達b點時，速度為零，說明電場力大于重力，故接下來向上運動．根據(jù)電場線的分布可知，越向上，電場力越小，最終會小于重力，當速度減為零后，又會向下運動，如此往復，故D正確．故選：D．2.（單選）輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端系在一個套在粗糙豎直桿MN的圓環(huán)上?，F(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A從圖中實線位置緩慢下降到虛線位置，但圓環(huán)仍保持在原來位置不動。則在這一過程中，環(huán)對桿的摩擦力Ff和環(huán)對桿的壓力FN的變化情況是A．Ff保持不變，F(xiàn)N逐漸增大

B．Ff逐漸增大，F(xiàn)N保持不變C．Ff逐漸減小，F(xiàn)N保持不變

D．Ff保持不變，F(xiàn)N逐漸減小參考答案：D3.以下說法正確的是：A．勻速圓周運動、勻速直線運動都是勻速運動B．一輛汽車分別以10m／s和2m／s的速度運動時，第一種情況下汽車的慣性較大

C．小鐵球落在豎直固定在地面上的輕質(zhì)彈簧上，小鐵球的機械能不守恒（不計空氣阻力，彈簧的形變未超過彈簧的彈性限度）D．2007年6月15日，一運沙船撞上九江大橋橋墩，船撞橋墩的力大于橋墩給船的力參考答案：C4.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，環(huán)半徑為0．5m，金屬環(huán)總電阻為2Ω，在整個豎直平面內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B=1T，在環(huán)的最高點上方A點用鉸鏈連接一長度為1．5m，電阻為3Ω的導體棒AB，當導體棒AB擺到豎直位置時，導體棒B端的速度為3m/s．已知導體棒下擺過程中緊貼環(huán)面且與金屬環(huán)有良好接觸，則導體棒AB擺到豎直位置時AB兩端的電壓大小為（

）A．0．4V

B．0．65V

C．2．25V

D．4．5V參考答案：A該題考查導體棒在磁場中的旋轉切割擺到豎直位置時AB相當于電動勢為=2V的電源，金屬環(huán)相當于并聯(lián)的兩個電阻R=0.5Ω，此時AB兩端的電壓為電路的路端電壓為0.4V，故BCD錯誤，A正確。5.（單選）直線AB是某孤立點電荷電場中的一條電場線，一個電子僅在電場力作用下沿該電場線從A點運動到B點，其電勢能隨位置變化的關系如圖所示。設A、B兩點的電勢分別為，電子在A、B兩點的動能分別為，。則關于該孤立點電荷的位置及電勢、電子動能大小的說法正確的是A.孤立點電荷帶負電，位于B點的右側，B.孤立點電荷帶正電，位于A點的左側，C.孤立點電荷帶正電，位于B點的右側，D.孤立點電荷帶負電，位于A點的左側，參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示的是研究光電效應的裝置的電路圖,若用某一頻率的光照射光電管陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表有讀數(shù),則增加光的強度,電流表示數(shù)____(填“變大”“變小”或“不變”).若開關K斷開時,用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零,合上開關,調(diào)節(jié)滑動變阻器,當電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時,電流表讀數(shù)為零,由此可知陰極材料的逸出功為____eV.參考答案：

(1).變大

(2).1.9電流表有讀數(shù),說明發(fā)生了光電效應，光電流的大小與光的強度成正比。增加光的強度,電流表示數(shù)變大。電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時,電流表讀數(shù)為零,根據(jù)題意光電子的最大初動能為：Ek=qU=0.6eV根據(jù)愛因斯坦光電效應方程有：W=hv?Ek=2.5eV?0.6eV=1.9eV。【名師點睛】發(fā)生了光電效應時，光電流的大小與光的強度成正比。光電子射出后，有一定的動能，若當恰好不能達到時，說明電子射出的最大初動能恰好克服電場力做功，然后根據(jù)愛因斯坦光電效應方程即可正確解答。7.如圖所示，一個半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束光從A點沿水平方向射入球體后經(jīng)B點射出，最后射到水平面上的C點。已知，該球體對光的折射率為，則它從球面射出時的出射角＝

；在透明體中的速度大小為

（結果保留兩位有效數(shù)字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）參考答案：8.某實驗小組的同學在進行“研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗中準備的實驗器材有木塊、木板、毛巾和砝碼，在實驗中設計的實驗表格和實驗數(shù)據(jù)記錄如下表所示。實驗序數(shù)接觸面的材料正壓力（N）滑動摩擦力（N）1木塊與木板20.42木塊與木板40.83木塊與木板61.24木塊與木板81.65木塊與毛巾82.5（1）根據(jù)上面設計的表格可以知道該實驗用的實驗方法為________________.（2）分析比較實驗序數(shù)為1、2、3、4的實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結論為_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比較實驗序數(shù)為_________的兩組實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結論是：壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大.參考答案：（1）控制變量法（2）接觸面相同時，滑動摩擦力大小與正壓力大小成正比（3）4、5解析：根據(jù)上面設計的表格可以知道實驗序數(shù)為1、2、3是保持接觸面材料相同，研究滑動摩擦力大小與正壓力大小關系；實驗序數(shù)為4、5是保持壓力相同，研究滑動摩擦力與接觸面材料之間的關系。該實驗用的實驗方法為控制變量法；分析比較實驗序數(shù)為1、2、3、4的實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結論為接觸面相同時，滑動摩擦力大小與正壓力大小成正比。分析比較實驗序數(shù)為4、5的兩組實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結論是：壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。9.某學習小組用如圖所示裝置探究“加速度和力的關系”。

該小組已經(jīng)測量了兩個光電門間的距離為L，遮光條的寬度為d，遮光條通過兩個光電門的時間分別為t1、t2，則：

（1）小車的實際加速度可以表示為____________（用題中所給物理量表示）

（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可在坐標紙上畫出a－F關系的點跡（如圖所示）。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)這些點跡存在一些問題，產(chǎn)生的主要原因可能是（

）A．軌道與水平方向夾角太大B．軌道保持了水平狀態(tài)，沒有平衡摩擦力C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，造成上部點跡有向下彎曲趨勢D．所用小車的質(zhì)量太大，造成上部點跡有向下彎曲趨勢參考答案：（1）a=

（2）BC解析：（1）遮光條通過兩個光電門時的速度分別為v1=d/t1，v2=d/t2。根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，v22-v12=2aL，解得小車的實際加速度可以表示為a=。（2）圖線直線部分沒有過原點，產(chǎn)生的主要原因可能是軌道保持了水平狀態(tài)，沒有平衡摩擦力，選項A錯誤B正確；圖線上部彎曲產(chǎn)生的主要原因可能是所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，造成上部點跡有向下彎曲趨勢。10.如圖a所示是打樁機的簡易模型．質(zhì)量m=1kg的物體在拉力F作用下從與釘子接觸處由靜止開始運動，上升一段高度后撤去F，到最高點后自由下落，撞擊釘子后物體不再彈起，將釘子打入一定深度．若以初始狀態(tài)物體與釘子接觸處為零勢能點，物體上升過程中，機械能E與上升高度h的關系圖象如圖b所示．不計所有摩擦，g=10m/s2．物體上升過程所受拉力F=

N；在整個過程中距初始位置

m處物體的重力勢能與動能相等．參考答案：12；0.6【考點】功能關系；動能和勢能的相互轉化．【分析】根據(jù)功能原理列式可知E﹣h圖象的斜率等于拉力，根據(jù)機械能守恒計算重力勢能與動能相等時問題的高度．【解答】解：根據(jù)功能原理得：△E=F△h，得F=，可知E﹣h圖象的斜率等于拉力，為：F==N=12N；由圖可知，物體的機械能最大為12J，下落的過程中機械能守恒，物體的重力勢能與動能相等時，均為6J，即：mgh=6J，解得：h=0.6m．故答案為：12；0.611.如圖，質(zhì)量為m的活塞夾在兩塊光滑的水平隔板間，活塞與輕質(zhì)傳動桿之間有大小不計的光滑轉軸連接，活塞在水平力作用下緩緩推動傳動桿，傳動桿帶動曲軸繞固定轉軸O轉動。在圖示位置時，水平推力大小為F（F<mg），輕桿與水平方向夾角為θ(θ<45°)，曲軸與水平虛線垂直，輕桿與曲軸連接處到轉軸O距離為L，此時傳動桿對曲軸的力矩大小為

，隔板對活塞的作用力大小為

。參考答案：FL；mg-Ftanθ

12.①有一內(nèi)阻未知（約20kΩ～60kΩ）、量程（0～3V）的直流電壓表。甲同學用一個多用電表測量上述電壓表的內(nèi)阻，如圖A所示：先將選擇開關撥至倍率“×1K”檔，將紅、黑表筆短接調(diào)零后進行測量，刻度盤指針偏轉如圖B所示，電壓表的電阻應為___

____Ω。這時乙同學發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)為1.6V，認為這是此歐姆表中電池的電動勢，理由是電壓表內(nèi)阻很大。甲同學對此表示反對，認為歐姆表內(nèi)阻也很大，這不是電池的路端電壓。請你判斷：

同學的觀點是正確的。參考答案：_40K__

__甲___13.如圖a是一個門電路符號，圖b是其A端和B端輸入電壓的波形圖。該門電路的名稱是

門電路。請在圖b中畫出Z端輸入電壓的波形圖。

參考答案：答案：與，三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導出折射率為的玻璃對真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達到，折射光就消失。入射角大于C時只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當入射角等于臨界角C時，折射角等于，代入①式得

②15.(8分)如圖所示，有四列簡諧波同時沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點，且ab＝l。在t時刻a、b兩點間四列波的波形分別如圖所示，則由該時刻起a點出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖

；頻率由高到低的先后順序依次是圖

。參考答案：

BDCA

DBCA四、計算題：本題共3小題，共計47分16.中國自行研制，具有完全自主知識產(chǎn)權的“神舟號”飛船，目前已經(jīng)達到或優(yōu)于國際第三代載人飛船技術，其發(fā)射過程簡化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由長征運載火箭送入近地點為A、遠地點為B的橢圓軌道上，A點距地面的高度為h1，飛船飛行五周后進行變軌，進入預定圓軌道，如圖所示，設飛船在預定圓軌道上飛行n圈所用時間為t，若已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，求：（1）地球的平均密度是多少；（2）飛船經(jīng)過橢圓軌道近地點A時的加速度大??；（3）橢圓軌道遠地點B距地面的高度．參考答案：考點：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系．專題：人造衛(wèi)星問題．分析：在地球表面附近，萬有引力與重力近似相等計算出地球的質(zhì)量，再根據(jù)密度的定義式計算地球的密度．求出飛船在A點的萬有引力，根據(jù)牛頓第二定律結合萬有引力等于重力求出A點的加速度．根據(jù)飛船的周期，通過萬有引力提供向心力求出軌道半徑，從而求出遠地點B距地面的高度．解答：解：（1）根據(jù)質(zhì)量、密度、體積間的關系可知，地球的質(zhì)量為：﹣﹣﹣﹣①在地球表面附近，萬有引力與重力近似相等，有：﹣﹣﹣﹣②由①②式聯(lián)立解得：地球的平均密度（2）根據(jù)牛頓第二定律有：﹣﹣﹣﹣③由②③式聯(lián)立解得，飛船經(jīng)過橢圓軌道近地點A時的加速度大小為：（3）飛船在預定圓軌道上飛行時由萬有引力提供向心力，有：﹣﹣﹣﹣④由題意可知，飛船在預定圓軌道上運行的周期為：﹣﹣﹣﹣⑤由②④⑤式聯(lián)立解得，橢圓軌道遠地點B距地面的高度為：h2=答：（1）地球的平均密度是；（2）飛船經(jīng)過橢圓軌道近地點A時的加速度大小為；（3）橢圓軌道遠地點B距地面的高度為．點評：解決本題的關鍵掌握萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力這兩大理論，并能熟練運用．17.如下圖所示，在水平粗糙橫桿上，有一質(zhì)量為m的小圓環(huán)A，用一細線懸吊一個質(zhì)量為m的球B?，F(xiàn)用一水平拉力緩慢地拉起球B，使細線與豎直方向成37°角，此時環(huán)A仍保持靜止。求：（1）此時水平拉力F的大小；（2）環(huán)對橫桿的壓力及環(huán)受到的摩擦力。參考答案：（1）（2）對橫桿的壓力大小為2mg，方向豎直向下，環(huán)受到的摩擦力大小為0.75mg，方向水平向左（1）取小球為研究對象進行受力分析，由平衡規(guī)律得：①（